JP2010518689A - Ｓｎ比が低いａｔｓｃ信号を検知する装置および方法 - Google Patents

Abstract

地域無線ネットワーク（ＷＲＡＮ）システムは、複数のチャンネルのうちの１つのチャンネルを介して無線ネットワークと通信する送受信機と、ＡＴＳＣ信号が検出されなかったときに多数のチャンネルのうちのいくつかのチャンネルを含むサポートされたチャンネルのリストを作成する際に使用するためのＡＴＳＣ信号検出器とを含む。ＡＴＳＣ信号検出器は、少なくとも変調されたＡＴＳＣフィールド・シンク信号に整合し、現存するＡＴＳＣ放送信号の存在を検出する整合フィルタを含む。

Description

本発明は、一般的には、通信システムに関し、より具体的には、例えば、地上波放送、携帯電話、ＷｉＦｉ（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ−Ｆｉｄｅｌｉｔｙ）、衛星などの無線システムに関する。

地域無線ネットワーク（ＷＲＡＮ：Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）システムは、ＩＥＥＥ８０２．２２規格グループにおいて検討中である。ＷＲＡＮシステムは、干渉を起こすことなく、ＴＶスペクトラムにおいて使用されていないテレビジョン（ＴＶ）放送チャンネルを利用し、主たる目的として、都市部や郊外に提供されるブロードバンド・アクセス技術と同様のパフォーマンス・レベルで、農村部や僻地、さらには低人口密度でサービスが行き渡っていない地域の需要者層にも対応することを意図したものである。また、ＷＲＡＮシステムは、スペクトラムの利用が可能な人口の密集した地域でサービスを提供する規模を決めることが可能である。ＷＲＡＮシステムの１つの目標はＴＶ放送と干渉しないことであるので、ＷＲＡＮによってサービスが提供されるエリア（ＷＲＡＮエリア）に存在する認可されたＴＶ信号を確実かつ正確に検知することが重要である。

アメリカ合衆国においては、現行のＴＶスペクトラムは、ＮＴＳＣ（Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｔｅｌｅｖｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍｓ Ｃｏｍｍｉｔｔｅｅ）放送信号と共存するＡＴＳＣ（Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍｓ Ｃｏｍｍｉｔｅｅ）放送信号を含む。さらに、ＡＴＳＣ放送信号は、ディジタルＴＶ（ＤＴＶ）信号とも呼ばれる。現在、ＮＴＳＣ送信は、２００９年に終了し、その時、ＴＶスペクトラルは、ＡＴＳＣ放送信号だけを含むようになる予定となっている。

上述したように、ＷＲＡＮシステムの１つの目標は、特定のＷＲＡＮエリア内に存在するＴＶ信号に干渉しないことであり、ＷＲＡＮシステムにおいてＡＴＳＣ放送を検出可能であることが重要である。ＡＴＳＣ信号を検出する１つの既知の方法は、ＡＴＳＣ信号の一部である小さなパイロット信号を探すことである。このような検出器は、単純であり、ＡＴＳＣパイロット信号を抽出するための極狭帯域幅を有する位相ロック・ループを含む。ＷＲＡＮシステムにおいては、この方法は、ＡＴＳＣ検出器が抽出されたＡＴＳＣパイロット信号を提供するかどうかを単純にチェックすることによって、放送チャンネルが現在使用中であるかどうかをチェックするという簡単なものである。残念ながら、この方法は、特に、ＳＮ比（ＳＮＲ：ｓｉｇｎａｌ−ｔｏ−ｎｏｉｓｅ ｒａｔｉｏ）が極めて低い環境では、正確性が得られないことがある。実際、パイロット搬送波位置にスペクトラル成分を有する帯域に干渉信号が存在する場合には、ＡＴＳＣ信号の誤検出が発生する。

ＳＮ比（ＳＮＲ）が極めて低い環境においてもＡＴＳＣ放送信号の検出の正確性を向上させるために、ＡＴＳＣ ＤＴＶ信号内に埋め込まれたセグメント・シンク・シンボルおよびフィールド・シンク・シンボルが利用され、検出確率を向上させると共に、誤警報確率を低減させる。特に、本発明の原理に従えば、装置は、複数のチャンネルのうちの１つのチャンネルを介して無線ネットワークと通信する送受信機と、変調された署名信号に整合して複数のチャンネルのうちの１つのチャンネル上に現存する信号（ｉｎｃｕｍｂｅｎｔ ｓｉｇｎａｌ）の存在を検出する検出器とを含む。

本発明の例示的な実施の形態においては、送受信機は、地域無線ネットワーク（ＷＲＡＮ：Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）送受信機であり、現存する信号は、ＡＴＳＣ放送信号であり、信号検出器は、現存するＡＴＳＣ放送信号の存在を検出するために、少なくとも変調されたＡＴＳＣフィールド・シンク信号に整合する整合フィルタを含む。

上述した内容に鑑み、詳細な説明を読むことにより明らかとなるように、他の実施形態及び特徴事項も想定され、それらは本発明の原理の範囲に包含される。

テレビジョン（ＴＶ）チャンネルを列挙する表１である。 ＡＴＳＣ ＤＴＶ信号のフォーマットを示す図である。 ＡＴＳＣ ＤＴＶ信号のフォーマットを示す図である。 従来技術に係るＡＴＳＣフィールド・シンク検出器を示す図である。 本発明の原理に係る例示的なＷＲＡＮシステムを示す図である。 図５のＷＲＡＮシステムにおいて使用される本発明の原理に係る例示的なフローチャートである。 本発明の原理に係る別の例示的なフローチャートである。 本発明の原理に係る整合フィルタにおいて使用するための複素シーケンス（ｃｏｍｐｌｅｘ ｓｅｑｕｅｎｃｅ）を判定する方法を例示する図である。 本発明の原理に係る整合フィルタにおいて使用するための複素シーケンスを判定する方法を例示する図である。 本発明の原理に係る図５のＷＲＡＮシステムにおいて使用する例示的な受信機を示す図である。 本発明の原理に係る例示的な信号検出器を示す図である。

本発明のコンセプト以外の、各図面に示された要素は公知であり、詳細には説明しない。さらに、テレビジョン放送、受信機、ビデオ符号化については良く知られているものと想定されるため、本明細書において詳細には説明しない。例えば、本発明のコンセプトとは別の、ＮＴＳＣ（Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍｓ Ｃｏｍｍｉｔｔｅｅ）、ＰＡＬ（Ｐｈａｓｅ Ａｌａｔｅｒｎａｔｉｎｇ Ｌｉｎｅｓ）、ＳＥＣＡＭ（ＳＥｑｕｅｎｔｉａｌ Ｃｏｕｌｅｕｒ Ａｖｅｃ Ｍｅｍｏｉｒｅ）、ＡＴＳＣ（Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍｓ Ｃｏｍｍｉｔｔｅｅ）などのＴＶ規格、さらに、ＩＥＥＥ８０２．１６、８０２．１１ｈなどのネットワーキングについての現在の勧告、提案されている勧告については良く知られているものと想定される。ＡＴＳＣ放送信号についてのさらなる情報は、ＡＴＳＣ規格である、ディジタル・テレビジョン規格（Ａ／５３）、ＲｅｖｉｓｉｏｎＣ（Ａｍｅｎｄｍｅｎｔ Ｎｏ．１およびＣｏｒｒｉｇｅｎｄｕｍ Ｎｏ．１を含む）、Ｄｏｃ．Ａ／５３Ｃ、さらに、Ｒｅｃｏｍｍｅｎｄｅｄ Ｐｒａｃｔｉｃｅ：Ｇｕｉｄｅ ｔｏ ｔｈｅ Ｕｓｅ ｏｆ ｔｈｅ ＡＴＳＣ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｔａｎｄａｒｄ （Ａ／５４）に存在する。同様に、本発明のコンセプトとは別の、８レベル残留側波帯（８−ＶＳＢ）、ＱＡＭ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）、直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）または、符号化直交周波数分割多重（ＣＯＦＤＭ）、さらに、無線周波数（ＲＦ）フロント・エンドなどの受信機コンポーネント、低ノイズ・ブロック、チューナ、および復調器などの受信部、コリレータ、リーク・インテグレータ、およびスクエアラについても良く知られているものと想定される。同様に、本発明のコンセプトとは別の、（ＭＰＥＧ（Ｍｏｖｉｎｇ Ｐｉｃｔｕｒｅ Ｅｘｐｅｒｔ Ｇｒｏｕｐ）−２システム規格（ＩＳＯ／ＩＥＣ１３８１８−１）などの）トランスポート・ビット・ストリームを生成するためのフォーマット化および符号化方法は公知であるため、本明細書中では説明しない。さらに、本発明のコンセプトは、従来のプログラミング技術を用いて実施することができるため、本明細書中で説明しない。最後に、各図面を通して同様の参照符号は同様の要素を表す。

アメリカ合衆国のＴＶスペクトラムを図１の表１に示す。表１は、ＶＨＦ（ｖｅｒｙ ｈｉｇｈ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）およびＵＨＦ（ｕｌｔｒａ ｈｉｇｈ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）帯域におけるＴＶチャンネルのリストを提供する。各ＴＶチャンネルにつき、割り当てられた周波数帯域の対応するロー・エッジが示されている。例えば、ＴＶチャンネル２は、５４ＭＨｚ（百万ヘルツ）で開始し、ＴＶチャンネル３７は、６０８ＭＨｚで開始し、ＴＶチャンネル６８は、７９４ＭＨｚで開始する。当業界において公知であるように、各ＴＶチャンネル、すなわち帯域は、６ＭＨｚの帯域幅を占める。従って、例えば、ＴＶチャンネル２は、周波数スペクトラム（または範囲）５４ＭＨｚ〜６０ＭＨｚをカバーし、ＴＶチャンネル３７は、６０８ＭＨｚ〜６１４ＭＨｚの帯域をカバーし、ＴＶチャンネル６８は、７９４ＭＨｚ〜８００ＭＨｚの帯域をカバーする。本明細書の説明においては、ＴＶ放送信号は、「広帯域（ｗｉｄｅｂａｎｄ）」信号である。上述したように、ＷＲＡＮシステムは、ＴＶスペクトラムにおいて使用されていないテレビジョン（ＴＶ）放送チャンネルを利用するものである。この点に関し、ＷＲＡＮシステムは、「チャンネル検知」を実行し、ＷＲＡＭシステムによる使用のために実際に利用可能なＴＶスペクトラムの部分を判定するために、ＷＲＡＮエリアにおけるＴＶチャンネルのうちのいずれが実際にアクティブであるか（すなわち「現存するか（ｉｎｃｕｍｂｅｎｔ）」）を判定する。

この例において、各チャンネルが対応するＡＴＳＣ放送信号に関連付けられるものと仮定する。さらに本明細書において、ＡＴＳＣ放送信号はディジタルＴＶ（ＤＴＶ）信号と称する。ＡＴＳＣ信号のフォーマットを図２および図３に示す。ＤＴＶデータは、８−ＶＳＢ（残留側波帯）を用いて、データ・セグメントの形態で送信される。ＡＴＳＣデータ・セグメントを図２に示す。ＡＴＳＣデータ・セグメントは、８３２個のシンボル、即ち、データ・セグメント・シンクのための４個のシンボルと、８２８個のデータ・シンボルとを有する。図２から分かるように、データ・セグメント・シンクは、各データ・セグメントの最初に挿入され、バイナリー１００１パターンを表す２レベル（バイナリー）４シンボル・シーケンスであり、８−ＶＳＢシンボルで［５ −５ −５ ５］に対応する。マルチプル・データ・セグメント（３１３個のセグメント）は、ＡＴＳＣデータ・フィールドを有し、これは、合計で２６０４１６個のシンボル（８３２×３１３）を含む。データ・フィールドにおける第１のデータ・セグメントは、フィールド・シンク・セグメントと呼ばれる。フィールド・シンク・セグメントの構造が図３に示されており、各シンボルは、データの１ビット（２レベル）を表す。フィールド・シンク・セグメントにおいては、５１１ビットの擬似ランダム・シーケンス（ＰＮ５１１）がデータ・セグメント・シンクのすぐ後に続く。ＰＮ５１１シーケンスの後に、互いに連結された３つの同一の６３ビットの擬似ランダム・シーケンス（ＰＮ６３）が存在する。２番目のＰＮ６３シーケンスは、１データ・フィールドおきに反転されている。

データ・セグメント・シンクおよびフィールド・シンクは、ＡＴＳＣ放送信号のための署名信号（ｓｉｇｎａｔｕｒｅ ｓｉｇｎａｌ）を表す。例えば、受信された信号におけるデータ・セグメント・シンク・パターンの検出を使用して、受信された信号をＡＴＳＣ放送信号として特定するために使用することができる。従って、ＳＮ比（ＳＮＲ）が極めて低い環境においてＡＴＳＣ放送信号の検出正確性を向上させるために、ＡＴＳＣ ＤＴＶ信号内に埋め込まれたデータ・セグメント・シンク・シンボルおよびフィールド・シンク・シンボルを利用して検出確率を向上させ、誤警告確率を低減する。図４は、従来技術に係るフィールド・シンク検出器を示している。図４のフィールド・シンク検出器は、ダウンコンバータ５５と、整合フィルタ６０と、要素６５と、ピーク検出器７０とを含む。ダウンコンバータ５５は、受信された信号５４をアナログ・ドメインまたはディジタル・ドメインのベースバンドにダウンコンバートする（信号は、例えば、１０．７６２ＭＨｚの公称シンボル・レート、または、このシンボル・レートの２倍でのディジタル・サンプルとして存在する）。結果として得られたベースバンド信号５６は、整合フィルタ６０にかけられる。整合フィルタ６０は、バイナリー・シーケンス、即ち、上述したＰＮ５１１、または、ＰＮ５１１にＰＮ６３を加えたものに整合され、受信した信号がＡＴＳＣ放送信号であるかどうかが特定される。例えば、Ｙ０を４個のシンボル・セグメント・シンク・シーケンスとし、Ｙ１をＰＮ５１１シーケンスとし、Ｙ２をＰＮ６３シーケンスとし、Ｙ３を６３個の零値のシンボルを有するシーケンスとして表す。次に、シーケンスＺ＝［Ｙ０，Ｙ１，Ｙ２，Ｙ３，Ｙ２］をこれらのシーケンスが連結したものとして表す。Ｙ３（全て零シーケンス）が使用される理由は、中間のＰＮ６３シーケンスが１つのフィールドおきに反転されているからである。Ｚ＝［Ｙ０，Ｙ１］、Ｚ＝［Ｙ０，Ｙ１，Ｙ２］または、Ｚ＝［Ｙ０，Ｙ１，Ｙ３，Ｙ３，Ｙ２］など、他の形態のシーケンスＺを使用してＡＴＳＣ ＤＴＶ信号を検出できることも明らかである。このように、整合フィルタ６０は、バイナリー・シーケンスＺに整合するフィルタであり、即ち、Ｚを［ｚ（１），ｚ（２），ｚ（３），・・・，ｚ（ｎ）］として表した場合、フィルタのインパルス応答は、［Ｚ（ｎ），ｚ（ｎ−１），・・・，Ｚ（１）］である。なお、サンプル・レートがシンボル・レートの２倍である場合、Ｚシーケンスは、［ｚ（１），０，ｚ（２），ｚ（３），・・・，０，ｚ（ｎ）］に修正され、零値シンボルがＺシーケンス内のシンボル間に挿入される。整合フィルタ６０の後、信号の大きさ（６５）が取得される（より簡単に言えば、二乗された大きさがＩ^２＋Ｑ^２として取得され、ここで、ＩおよびＱは、それぞれ、整合フィルタ６０からの信号の同相成分、直角位相成分である）。この大きさの値（６６）は、ピーク検出器に適用され、これにより、顕著なピークが存在するかどうかが判定される。顕著なピークが存在する場合には、ＡＴＳＣ放送信号が存在すると推定され、ピーク検出器７０は、信号７１を介してＡＴＳＣ放送信号の存在を示す。

しかしながら、本発明者らは、整合フィルタがベースバンド署名信号に整合しないが、変調された署名信号に整合する場合には、上述した信号検出器の性能を向上できることに気付いた。従って、本発明の原理に係る装置は、複数のチャンネルのうちの１つのチャンネルを介して無線ネットワークと通信する送受信機と、変調された署名信号に整合して複数のチャンネルのうちの１つのチャンネル上に現存する信号の存在を検出する検出器とを備える。

本発明の原理を組み込んだ例示的な地域無線ネットワーク（ＷＲＡＮ）システム２００を図５に示す。ＷＲＡＮシステム２００は、地理的なエリア（ＷＲＡＮエリア）（図５に示さず）にサービスを提供する。一般的に言えば、ＷＲＡＮシステムは、１つ以上の顧客宅内機器ＣＰＥ（ｃｕｓｔｏｍｅｒ ｐｒｅｍｉｓｅ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ）２５０と通信する少なくとも１つの基地局（ＢＳ：ｂａｓｅ ｓｔａｔｉｏｎ）を含む。顧客宅内機器ＣＰＥとして固定式のものを使用してもよい。ＣＰＥ２５０とＢＳ２０５の双方とも、無線エンドポイントとなる。ＣＰＥ２５０は、プロセッサをベースとするシステムであり、図５の破線ボックスで示す、プロセッサ２９０およびメモリ２９５によって表される１つ以上のプロセッサおよび関連したメモリを含む。この点に関し、コンピュータ・プログラム、または、ソフトウエアは、プロセッサ２９０による実行のためにメモリ２９５に記憶される。プロセッサ２９０は、１つ以上の、記憶されたプログラムで制御されるプロセッサであり、送受信機の機能専用のものでなくてもよい。例えば、プロセッサ２９０は、ＣＰＥ２５０の他の機能をさらに制御するものであってもよい。メモリ２９５は、どのようなストレージ・デバイスであってもよく、例えば、ランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）などが挙げられ、ＣＰＥ２５０の内部に存在するものでもよく、さらに／または、ＣＰＥ２５０の外部に存在するものでもよく、必要に応じて、揮発性のものでもよく、さらに／または、不揮発性のものでもよい。アンテナ２１０及び２５５を介したＢＳ２０５とＣＰＥ２５０との間の通信の物理レイヤーは、例示的に、ＯＦＤＭをベースとする送受信機２８５であり、これを矢印２１１にて表す。ＷＲＡＮネットワークに入るために、ＣＰＥ２５０は、まず、ＢＳ２０５との「関連付け（ａｓｓｏｃｉａｔｅ）」を試行する。この試行の間、ＣＰＥ２５０は、送受信機２８５により、制御チャネル（不図示）を介してＣＰＥ２５０の機能についての情報をＢＳ２０５に送信する。報告された機能には、例えば、最小および最大の送信パワー、さらに、サポートされる、または利用可能な、送受信のためのチャンネル・リストが含まれる。この点に関し、ＣＰＥ２５０は、本発明の原理に従って「チャンネル検知」を実行し、どのチャンネルがＷＲＡＮチャンネルにおいてアクティブでないかを判定する。その結果として得られた、ＷＲＡＮ通信で使用される利用可能なチャンネル・リストは、次に、ＢＳ２０５に提供される。ＢＳ２０５は、上述の報告された情報を使用して、ＣＰＥ２５０をＢＳ２０５に関連付けさせるかどうかを決定する。

次に図６を参照すると、本発明の原理に係るチャンネル検知を実行するために使用される例示的なフローチャートが示されている。図５のフローチャートは、ＣＰＥ２５０により、全てのチャンネル、または、ＣＰＥ２５０が使用する可能性があるために選択したチャンネルを介して実行することができる。好ましくは、あるチャンネルに現存する信号を検出するために、ＣＰＥ２５０は、検出期間中は対象チャンネルでの送信を停止するとよい。この点に関し、ＢＳ２０５は、制御メッセージ（図示せず）をＣＰＥ２５０に送信することによって停止期間のスケジュールを設定することができる。ステップ３０５において、ＣＰＥ２５０はチャンネルを選択する。この例において、チャンネルは、図１の表１において示されているＴＶチャンネルのうちの１つであると想定されるが、本発明のコンセプトはこのように限定されるものではなく、他の帯域幅を有する他のチャンネルにも適用される。ステップ３１０において、ＣＰＥ２５０は、現存する信号があるかどうかをチェックするために選択されたチャンネルをスキャンする。特に、ＣＰＥ２５０は、回復されたベースバンド信号を、現存する信号が選択されたチャンネル上にあるかどうかを判定することに使用する、変調された署名信号に整合するフィルタを用いてフィルタリングする（以下に、より詳細に説明する）。現存する信号が検出されなかった場合には、ステップ３１５において、ＣＰＥ２５０は、利用可能チャンネル・リスト（周波数利用マップとも呼ばれる）上に、ＷＲＡＮシステムによる使用に利用可能であるとして選択されたチャンネルを示す。しかしながら、現存する信号が検出された場合、ステップ３２０において、ＣＰＥ２５０は、ＷＲＡＮシステムによる使用に利用可能でないものとして選択されたチャンネルをマークする。本明細書において、周波数利用マップとは、単に、例えば図５のメモリ２９５において記憶されるデータ構造であり、１つ以上のチャンネルおよびその部分を、図５のＷＲＡＮシステムにおける使用に利用可能であるかどうかを特定するものである。なお、チャンネルを利用可能であるかどうかマークすることは、多くの方法によって行うことができる。例えば、利用可能チャンネル・リストは、利用可能なチャンネルのリストのみを列挙することにより、利用可能でない他のチャンネルを効率的に示してもよい。同様に、利用可能チャンネル・リストは、利用可能でないチャンネルのみを示すことにより、利用可能な他のチャンネルを効率的に示してもよい。

図６のステップ３１０を実行するための例示的なフローチャートを図７に示す。図７のフローチャートにおいて、ＣＰＥ２５０は、ＡＴＳＣフィールド・シンク信号を選択されたチャンネル上で探す。ステップ３５５において、ＣＰＥ２５５は、受信された信号をディジタル・ドメイン内のベースバンドにダウンコンバートする。ステップ３６０においては、ＣＰＥ２５０は、ベースバンド信号を、変調されたＡＴＳＣフィールド・シンク信号に整合するフィルタを用いてフィルタリングする。特に、ＣＰＥ２５０は、変調された形態のＡＴＳＣフィールド・シンク信号を表すシーケンスＳにベースバンド信号を整合させる。シーケンスＳが［ｓ（１），ｓ（２），・・・，ｓ（ｎ）］で表される場合、シーケンスＳは、［ｓ^＊（ｎ），ｓ^＊（ｎ−１），・・・，ｓ^＊（１）］で与えられるインパルス応答を有する。ステップ３６５において、ＣＰＥ２５０は、フィルタがかけられた信号の大きさ（ｍａｇｎｉｔｕｄｅ）を算出する。ステップ３７５において、ＣＰＥ２５０は、算出された大きさから顕著なピークを探す。顕著なピークが存在する場合には、ＡＴＳＣ放送信号が存在すると推定される。しかしながら、顕著なピークが存在しない場合には、ＡＴＳＣ放送信号が存在しないと推定される。

次に、図８を参照すると、変調された署名信号をどのように定めるのかを示す例が、例示的に、ＡＴＳＣ信号の場合について示されている。この例においては、変調は、バイナリー参照シーケンスを複素参照シーケンスに変更する「ＶＳＢ変調」を意味する。この例においては、複素参照シーケンスは、依然としてベースバンド・シーケンスである。即ち、パスバンドに変調されるのではなく、複素参照シーケンスは、ベースバンドにおけるＡＴＳＣフィールド・シンクに整合する。シーケンスＺ＝［Ｙ０，Ｙ１，Ｙ２，Ｙ３，Ｙ２］（上述したもの）が２×アップサンプリング要素６０５に入力され、アップサンプリング要素６０５は、アップサンプルされた信号ｐ［ｎ］を、ＶＳＢ変調器６１５に入力される前に、パルス成形フィルタ６１０に供給する。ＶＳＢ変調器６１０は、ＶＳＢ変調されたシーケンスＺである複素シーケンスＳを生成する。なお、２×アップサンプリング要素６０５は、単に、各入力サンプルにそれぞれ零を挿入し、［ｚ（１），０，ｚ（２），０，ｚ（３），・・・，０，ｚ（ｎ）］を形成する。パルス成形フィルタ６１０は、ロールオフ率５．７５％を有するルート・レイズド・コサイン・パルス成形フィルタである。ＶＳＢ変調器６１５は、負の周波数範囲において信号のスペクトラムの一部を除去して、既知のＡＴＳＣ ＶＳＢ規格、例えば、上述したＡＴＳＣ規格に従ったＶＳＢ信号を生成するフィルタである。従って、本発明の原理に従えば、検出器は、シーケンスＳが［Ｓ（１），ｓ（２），・・・，ｓ（ｎ）］として表される場合、［ｓ^＊（ｎ），ｓ^＊（ｎ−１），・・・，ｓ^＊（１）］として与えられるインパルス応答を有するシーケンスＳに整合されたフィルタを使用することができる。シーケンスＳを形成するために、Ｚ＝［Ｙ０，Ｙ１］，Ｚ＝［Ｙ０，Ｙ１，Ｙ２］またはＺ＝［Ｙ０，Ｙ１，Ｙ３，Ｙ３，Ｙ２］など、ＡＴＳＣ ＤＴＶ信号の検出に他の変調された形態のシーケンスＺを使用することができることも明らかである。

シンボル・レートの２倍のサンプル・レートを使用する場合について本発明のコンセプトを説明したが、複素シーケンスを求めるために他のサンプル・レートを使用することができる。例えば、サンプル・レートがシンボル・レートである場合、アップサンプリング要素６０５およびパルス成形フィルタ６１０は必要ではない。この場合、シーケンスＳの実数部はシーケンスＺであり、シーケンスＳの虚数部は、シーケンスＺをヒルベルト（Ｈｉｌｂｅｒｔ）変換フィルタに通すことによって生成される。これを図９に例示する。フィルタ６６０はヒルベルト変換フィルタ６５５を有しており、このヒルベルト変換フィルタ６５５はシーケンスＳの虚数部を生成する。実際には、ヒルベルト変換フィルタ６５５は、同様のインパルス応答を有するフィルタに置き換えることができる。

図１０を概略的に参照すると、ＣＰＥ２５０において使用される受信機４０５の例示的な部分が示されている（例えば、送受信機２８５の一部）。本発明のコンセプトに関連のある送受信機４０５の部分のみが示されている。受信機４０５は、チューナ４１０と、信号検出器４１５と、コントローラ４２５とを含む。コントローラ４２５は、１つ以上の記憶されたプログラムに基づく制御プロセッサ、例えば、（プロセッサ２９０のような）マイクロプロセッサであり、本発明のコンセプトに専用のものでなくともよい。例えば、コントローラ４２５は、受信機４０５の他の機能を制御するものであってもよい。さらに、受信機４０５は、（メモリ２９５などの）メモリを含み、このメモリは、例えば、ランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）などである。メモリは、コントローラ４２５の一部であってもよいし、コントローラ４２５とは別体のものでもよい。簡略化のため、自動利得制御（ＡＧＣ：ａｕｔｏｍａｔｉｃ ｇａｉｎ ｃｏｎｔｒｏｌ）要素、処理がディジタル・ドメインの場合のアナログ・ディジタル変換器（ＡＤＣ）、及び追加的なフィルタリングなど、いくつかの要素は図１０に図示されていない。本発明とは別に、これらの要素は、当業者であれば容易に理解できるであろう。この点に関し、本明細書中で説明した各実施の形態は、アナログ・ドメイン、またはディジタル・ドメインで実施することができる。さらに、当業者であれば、このような処理の一部が必要に応じて複素信号パスを必要とすることが理解できるであろう。

上述したフローチャートにおいて、チューナ４１０は、コントローラ４２５により、双方向信号パス４２６を介して特定のＴＶチャンネルを選択するように、異なるチャンネルのそれぞれに同調される。各選択されたチャンネルに、入力信号４０４が存在することがある。入力信号４０４は、上述した「ＡＴＳＣディジタル・テレビジョン規格」に従うディジタルＶＳＢ変調信号などの、現存する信号を表す。チューナ４１０は、ダウンコンバートされた信号４１１を信号検出器４１５に供給する。本発明の原理によれば、信号検出器４１５は、変調されたＡＴＳＣ放送信号に整合する整合フィルタを備え、現存するＡＴＳＣ放送信号の存在を検出する。信号検出器４１５は、結果として得られた情報をパス４１６を介してコントローラ４２５に供給する。

次に図１１を参照すると、信号検出器４１５の例示的な実施形態が示されている。ダウンコンバートされた信号４１１は整合フィルタ５２０に入力される。整合フィルタ５２０は、シーケンスＳが［Ｓ（１），ｓ（２），・・・，ｓ（ｎ）］として表される場合に［ｓ^＊（ｎ），ｓ^＊（ｎ−１），・・・，ｓ^＊（１）］で与えられるインパルス応答を有するシーケンスＳに整合されている。整合フィルタ５２０の後に、信号の大きさ（５２５）が取得される（より簡単にいうと、二乗された大きさが取得される）。この大きさの値（５２６）はピーク検出器５３０に入力され、ピーク検出器５３０は、顕著なピークが存在するかどうかを判定する。顕著なピークが存在する場合には、ＡＴＳＣ放送信号が存在すると推定され、ピーク検出器５３０は、信号４１６を介してＡＴＳＣ放送信号の存在を示す。上述したように、シーケンスＳを形成するために、Ｚ＝［Ｙ０，Ｙ１］、Ｚ＝［Ｙ０，Ｙ１，Ｙ２］またはＺ＝［Ｙ０，Ｙ１，Ｙ３，Ｙ３，Ｙ２］など、ＡＴＳＣ ＤＴＶ信号の検出に他の変調した形態のシーケンスＺを使用することができることも明らかである。

上述した内容から理解できるように、本発明のコンセプトは、ＡＴＳＣ放送信号内に存在する複数の署名信号（例えば、ＡＴＳＣデータ・セグメント・シンク信号）のうちの１つの署名信号を検出することに関して説明されている。しかしながら、本発明のコンセプトはそのように限定されるものではなく、１つ以上の署名信号を含むどのような信号の検出にも適用できる。さらに、本発明のコンセプトは、信号の存在を検出する他の技術、例えば、エネルギー検出などと組み合わせることができる。なお、本発明のコンセプトは、図５のＣＰＥ２５０との関連で説明されているが、本発明は、そのように限定されるものではなく、例えば、チャンネル検知を実行可能なＢＳ２０５の受信機にも適用することができる。さらに、本発明のコンセプトは、ＷＲＡＮシステムに限定されるものではなく、チャンネル検知を実行するどのような受信機にも適用することができる。

上記に鑑み、上述した内容は、単に本発明の原理を例示するものに過ぎず、当業者であれば、本発明の精神および範囲を逸脱することなく、本発明の原理を具体化する数多くの代替的な構成を想起することができることが理解できるであろう。例えば、別個の機能的要素として例示されている場合であっても、これらの機能的要素を１つ以上の集積された回路の形態で実施することができる。同様に、別個の要素として図示されている場合であっても、（例えば、図１０および図１１の）各要素のいずれか又は全てを、記憶されたプログラムによって制御されるプロセッサ、例えば、図６および図７などに示される各ステップのうちの１つ以上に対応する関連するソフトウエアを実施するディジタル信号プロセッサ等で実施してもよい。さらに、本発明の原理は、例えば、衛星、Ｗｉ−Ｆｉ（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ−Ｆｉｄｅｌｉｔｙ）、携帯電話などの他のタイプの通信システムにも適用可能である。実際、本発明のコンセプトは、固定式の受信機にも、モバイルの受信機にも適用可能である。従って、例示的な実施の形態に対し、様々な変更を施すことができ、添付した請求の範囲によって定義される本発明の精神および範囲を逸脱することなく、他の構成を想起することもできる。

Claims (14)

1. 無線エンドポイントにおいて使用される方法であって、
   複数のチャンネルのうちの１つのチャンネルに同調するステップと、
   現存する信号を表す変調された署名信号を使用することによって、前記同調されたチャンネル上の前記現存する信号の存在を検出するステップとを含む、前記方法。
2. 前記検出ステップが、
   前記変調された署名信号に整合する伝達関数を使用することにより、前記同調されたチャンネル上の前記信号をフィルタリングし、フィルタがかけられた信号を生成するステップと、
   現存する信号が前記フィルタがかけられた信号の関数として存在するかどうかを判定するステップとを含む、請求項１に記載の方法。
3. 前記判定ステップは、前記現存する信号が前記フィルタがかけられた信号のピーク値の関数として存在するかどうかを判定する、請求項２に記載の方法。
4. 前記変調された署名信号が複素数の値を有するシーケンスＳによって表される、請求項２に記載の方法。
5. 前記署名信号がＡＴＳＣ（Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍｓ Ｃｏｍｍｉｔｔｅｅ）フィールド・シンク信号である、請求項１に記載の方法。
6. 現存する信号が存在しない場合に、利用可能なチャンネル・リストをマークして、前記同調されたチャンネルが利用可能であることを示すステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。
7. 前記変調された署名信号がＶＳＢ（残留側波帯）変調信号である、請求項１に記載の方法。
8. 複数のチャンネルのうちの１つのチャンネルに同調するチューナと、
   現存する信号を表す変調された署名信号を使用することによって、前記同調されたチャンネル上の前記現存する信号の存在を検出する、前記同調されたチャンネル上の信号に関して動作する検出器とを含む、装置。
9. 前記検出器が、前記同調されたチャンネル上の信号をフィルタリングし、フィルタがかけられた信号を生成するフィルタを含み、
   前記フィルタは、前記現存する信号を表す前記変調された署名信号に整合している、請求項８に記載の装置。
10. 前記検出器は、現存する信号が前記フィルタがかけられた信号のピーク値の関数として存在するかどうかを判定する、請求項９に記載の装置。
11. 前記変調された署名信号が複素数の値を有するシーケンスＳによって表される、請求項９に記載の装置。
12. 前記署名信号がＡＴＳＣ（Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍｓ Ｃｏｍｍｉｔｔｅｅ）フィールド・シンク信号である、請求項８に記載の装置。
13. 現存する信号がない場合に、前記同調されたチャンネルが利用可能であることを示す利用可能チャンネル・リストを記憶するメモリをさらに含む、請求項８に記載の装置。
14. 前記変調された署名信号がＶＳＢ（残留側波帯）変調信号である、請求項８に記載の装置。

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